無線局域網技術:波束成形
高效的電源管理模塊,實現(xiàn)低功耗
藍牙技術和面向多種無線共存狀態(tài),降低Wi-Fi和藍牙同時工作的相互干擾
工作過程
波束成形的工作過程是怎樣的?以熱點為例,基站給客戶端周期性發(fā)送聲信號,客戶端將信道信息反饋給基站,于是基站可根據(jù)信道狀態(tài)發(fā)送導向數(shù)據(jù)包給客戶端。高速的數(shù)據(jù)計算處理,給出了復形的指示,客戶端方向上的增益得以加強,方向圖隨之整型,相應方向的傳輸距離也有所增加。AP如果用4組發(fā)射天線4x4三組空間流,便能在多天線得到的增益基礎上,獲取較大的空間分集增益。
從結構和設置來分,支持802.11n標準的波束成形可分為顯性波束成形和隱形波束成形兩大類。顯性波束成形在AP和客戶端均有設置,對增加距離和鏈路耐用性有很大提高。隱性波束成形的好處是客戶端不需要做相應的處理,在設備實現(xiàn)上較為簡單,對增加距離和耐用性也有一定幫助。
以顯性波束成形的熱點為例, 無線局域網信號傳輸過程是這樣開始的:
基站與客戶端之間需要不斷地周期性握手(發(fā)送聲信號,信道矩陣反饋)
客戶端反饋信道信息給熱點
熱點根據(jù)信道狀態(tài)信息發(fā)送復形數(shù)據(jù)包給客戶端,加強某客戶端方向的強度
由此獲得空間分集增益 + 發(fā)射陣列增益(此與發(fā)射天線數(shù)量有關)
下圖舉例說明熱點和客戶端的工作過程和延伸距離的狀況。該圖定性地比較了不同 AP提供的不同效果。熱點采用4組發(fā)射天線,延長了802.11n的傳輸距離,而采用波束成形,又進一步增加了客戶端方向的增益和信號覆蓋范圍。值得注意的是,隨著熱點和客戶端之間作用距離的增加,波束成形帶來的優(yōu)勢越發(fā)明顯,其動態(tài)增長的態(tài)勢呈非線性遞增。
圖。 波束成形技術增加傳輸距離的示意圖
發(fā)展趨勢
隨著WLAN的發(fā)展,基站的數(shù)量需求極大,而且基站安裝的成本比較高,在這種情況下,增大覆蓋范圍,克服無線干擾顯得尤為重要。
波束成形并不要求采用特殊的天線,也不增加其它無線子系統(tǒng),就能在性能上得以提高,而且比其它數(shù)字信號處理技術,例如空時分組碼(STBC)及低密度奇偶校驗碼(LDPC)的引入,效益更高,可高出數(shù)倍。在家庭和企業(yè)的環(huán)境下,均可適用。
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